Řada řízených střel vzduch-vzduch, která se vyvinula z původního Sidewinderu, patří mezi nejrozšířenější na světě. Dnes je ve výrobě již třetí generace, a přesto si Sidewinder, až na malé odlišnosti, po dobu více než 40 let své existence uchoval původní podobu. Mimo AIM-9 vyrobených v USA nebo licenčně v jiných státech vznikl také nespočet kopií na první pohled nerozeznatelných od originálu. Vzhledem k velkému počtu těchto střel zavedených do výzbroje a k pokračujícímu vývoji je jasné, že Sidewinder zůstane součástí výzbroje letadel i v jednadvacátém století.

Vývoj pradědečka dnešního Sidewinderu začal již krátce po skončení 2. světové války, když byl US Navy Bureau of Ordnance do vývojového střediska výzbroje US Navy (Naval Ordnance Test Station - NOTS1) v China Lake v Kalifornii přidělen poněkud výjimečný člověk, fyzik Dr. William B. McLean.

Doktor McLean byl podobné nátury jako konstruktér firmy Hawker, Sir Sydney Camm, a patřil k těm chlapíkům, kteří nedokážou pochopit, proč vojenská zařízení musejí být tak komplikovaná a složitá. Zvláště nebyl nakloněn programům US Air Force, jejichž výsledkem byly řízené střely, které připomínaly spíše bezpilotní stíhačky na jedno použití a na které bylo vynakládáno neúměrně mnoho finančních prostředků. Tom Amlie, pozdější ředitel NWC, řekl, že McLean "měl neuvěřitelný cit pro to, jak by věci měly fungovat".

McLeanova idea byla velmi prostá - raketový motor s náloží a detektorem tepelného záření v přídi. Jeho nadřízení jí však nebyli nakloněni a nevyznačovali se tak štědrostí při rozdělování peněz. Přesto se nevzdával, ukrajoval finance z jiných projektů střediska a trpělivě obcházel pasadenská šrotiště, na kterých sbíral součásti k sestrojení zkušebního zařízení a možná první skutečné řízené střely.

Většinu času pracoval Bill McLean sám ve své garáži, a tak první Sidewinder připomínal ze všeho nejvíce "the mechanical complexity of washing machine combined with a table radio"2. Vzhledem k tomu, že vývoj této střely byl pouze neoficiální, neexistovalo zpočátku ani žádné označení tohoto předchůdce dnešních Sidewinderů. V roce 1950 však získal McLean asistenta Howarda Wilcoxe, který byl ochoten se na vývoji podílet. Jejich společným dílem byla studie Feasibility Study 567, která toto podivné zařízení popisuje.

Základ "pračky kombinované s rádiem" tvořila aluminiová trubka o průměru 13 cm a délce 270 cm, v níž nejvíce místa zabírala obstarožní elektronika z poloviny čtyřicátých let. Pohon zajišťoval jednoduchý raketový motor na tuhou pohonnou hmotu. V zadní části se nacházela čtyři křídla s malými kolečky, která byla později patentována pod názvem Rollerony. Jsou to v podstatě setrvačníky, které slouží ke stabilizaci střely kolem podélné osy. V přídi pod skleněným krytem bylo to nejdůležitější - detektor infračerveného záření (sulfid olova - PbS). Představitelé střediska byli tajně hrdi na tuto "syrovou" konstrukci, snad právě pro malý počet pohyblivých dílů, kterých bylo celkem devět.



Naváděcí a řídicí část AIM-9L s odstraněným pláštěm. Odshora dolů: IČ senzor, elektronika řízení, zdroj chladicího plynu, ovladač křidélek a XXX spojení.

Vtípků o vývoji Sidewinderu koluje bezpočet. Jeden z nich hovoří o tom, že úředník Pentagonu během nečekané návštěvy v China Lake řekl, že práce na vývoji této řízené střely mají být okamžitě zastaveny. Ale proto, že vývoj tohoto systému oficiálně nikdy neexistoval, bylo jen velmi těžké ho zrušit. Místo toho dostal projekt oficiální označení Local Project 612.

Jiná historka praví, že při zkušebních odpalech č. 1 - 13 střela pokaždé selhala. McLean se však nevzdával. Vystopoval problém, který spočíval ve špatné funkci naváděcího zařízení, způsobené vibracemi raketového motoru, a při zkušebním odpalu č. 14 zasáhla raketa střed terče. Tato, pro další vývoj tak významná událost, se odehrála dne 11. září 1953. Za kniplem Skyraideru, ze kterého byla raketa odpálena, tehdy seděl budoucí astronaut Walter Schirra. Terč představoval bezpilotní cíl QB-17.

Od této události dostal projekt, označovaný nyní jako XAAM-N-7, od šéfů v China Lake zelenou. Jméno Sidewinder [vyslovuj ...] dostala pak nová řízená střela podle jedovatého pouštního hada - chřestýše rohatého (Crotalus Cerastes). Také průmysl byl přizván k výrobě některých částí a zatím stále ještě omezenému vývoji.

Zatímco s motorem, na jehož výrobě se podílely společnosti Norris - Thermador, Hunter Douglas a Hercules nebyly problémy, naváděcí část firmy Philco3 vyžadovala stále ještě spoustu práce.

Od roku 1955 bylo námořnictvo a ministerstvo obrany v bezprecedentní situaci, kdy bylo potřeba vytvořit veškerou dokumentaci ke zbraňovému systému, který se sice nacházel ve výrobě, ale nebyl podložen písemnými dokumenty, jako jsou technické specifikace, popisy a další doprovodná dokumentace.

Navzdory tomu, že předfragmentovaná nálož měla hmotnost pouhých 4,5 kg (10 lb) a mnozí piloti nevěřili tomu, že je možné s tak malou raketou sestřelit protivníka, námořnictvo objednalo a zakoupilo 300 kusů těchto původních verzí raket později přeznačených na AIM-9A. Nákupní cena tehdy představovala částku asi 3 000 dolarů za kus.

Protože ve výzbroji USAF nebyl podobný systém zaveden, snažil se ho McLean prosadit i do výzbroje letectva a po roce přesvědčování se mu to skutečně podařilo. Ale než se tak stalo, bylo třeba provést na základně Holloman v Novém Mexiku porovnávací testy s raketou GAR-1 (později AIM-4) Falcon zavedenou do výzbroje USAF. Zatímco McLean disponoval jediným Sabrem a veškeré technické zázemí měl v rohu starého hangáru, jeho rivalové měli k dispozici letouny F-100 a F-102, dopravní prostředky a polovinu technického týmu firmy Hughes. Krátce před rozlosováním první akce se McLean rozhodl své oponenty zviklat žádostí o speciální zařízení. "A co by to mělo být?" "Žebříček pro pilota," odpověděl vážným tónem McLean. Vyhrál, při prvním odpalu jediný Sidewinder zasáhl terč Firebee. Tým armádního letectva se následujících šest dní marně pokoušel úspěšně odpálit svůj Falcon. V zoufalství proto požádali o zopakování testů a výsledkem bylo, že se další Firebee po zásahu Sidewinderem proměnil v ohnivou kouli. A tak byla tato řízená střela v roce 1956 zavedena i do výzbroje USAF.

V září 1958 došlo k další události důležité pro budoucí vývoj. Dvojicí řízených střel GAR-8 odpálených z taiwanského Sabru byl zničen čínský MiG-15, což byl pravděpodobně první letoun sestřelený v boji řízenou střelou vzduch-vzduch.

Tyto první Sidewindery označované AAM-N-7 Sidewinder 1A (USN) a GAR-8 (USAF) byly dále rozvíjeny a vylepšovány, neboť jejich použití bylo stále ještě omezené pouze pro útok ze zadní polosféry na nemanévrující cíl. Další velkou nevýhodou byla také závislost infračerveného navádění na počasí (déšť a oblačnost pohlcují infračervené záření). Střely se sbližovaly s cílem po proporcionální křivce, měly 200 mrtvé pole kolem slunce, kde jejich naváděcí systém selhával a jejich efektivita klesala ve výškách pod 3 000 metrů.

Tyto nedostatky byly postupně eliminovány dalším vývojem u finálních výrobců, kteří Sidewindery postupně modernizovali volbou různých naváděcích systémů a řadou dalších vylepšení.

Celkem bylo vyrobeno 80 900 AIM-9B, z čehož 40 000 kusů vyprodukovala firma Ford a zbytek společnosti General Electric a Bodenseewerk Gerätetechnik (BGT4).

V roce 1961 se začala sériově vyrábět zdokonalená naváděcí soustava firmy Bodenseewerk, označovaná FGW Mk. 2, s infračerveným čidlem chlazeným oxidem dusičným a polovodičovými vysokofrekvenčními obvody namísto původních, elektronkových. Tato hlavice navržená zejména pro evropské válčiště a pro boj v malých výškách získala uvedenými úpravami větší odolnost proti rušení, a tak není divu, že mnoho v Evropě vyrobených Sidewinderů 1A bylo vybaveno touto novou naváděcí soustavou.

Zatímco AIM-9B byl ve výzbroji námořnictva i letectva, další vývoj se ubíral rozdílnými cestami. Pro US Navy byly vyvinuty verze AIM-9C a D pro US Air Force to byla varianta AIM-9E5.

AIM-9C původně označovaný Sidewinder 1B s poloaktivní naváděcí soustavou byl určen pro stíhací letouny F-8 Crusader s radiolokátorem APQ-94 firmy Magnavox. Sidewinder 1B měl díky novému výkonnějšímu motoru výrazně prodloužený dolet z 3,7 na 17,7 km a to i přesto, že měl těžší (10 kg) bojovou hlavici. AIM-9D (původně Sidewinder 1C) měl opět pasivní infračervenou naváděcí hlavici, která byla chlazena kapalným dusíkem z tlakové lahve umístěné v závěsníku.

Protože vývoj AIM-9D, o který projevilo zájem i letectvo, se neúměrně protahoval, bylo rozhodnuto modernizovat pro USAF původní AIM-9B. Firma Ford proto zastavěla inovovanou hlavici s termoelektricky chlazeným čidlem, čímž vznikla verze AIM-9E.

V době války ve Vietnamu došlo k praktickému ověření Sidewinderů při bojové činnosti početné letecké techniky. Během válečných operací ve Vietnamu však byly možnosti střely stále ještě omezené. Letoun se při správně provedeném obranném manévru dostal mimo obálku obratů střely, ta v tomto případě opustila dráhu pronásledování, tepelná hlavice ztratila cíl, proces samonavedení byl přerušen a raketa, již neřízená, proletěla mimo cíl.

Piloti MiGů-17 využívali dobrého výhledu z kabiny a toho, že Sidewinder byl při odpalu dobře viditelný pro svou plamennou stopu. Oddělení střely od letounu probíhalo plynule s prosednutím o 30 m. Pilot MiGu po zjištění odpalu střely zatočil na stranu, ze které byla prováděna zteč. Při výšce letu větší než 1 000 m, byla zatáčka provedena s klesáním a celý manévr připomínal spíše pomalý výkrut.



Pro piloty letounů řady MiG-21 bylo vzhledem k omezenému výhledu z kabiny obtížnější zpozorovat odpal rakety, proto byly rozděleny povinnosti vedoucího a čísla při pozorování zadní polosféry. Letouny rovněž letěly s větším rozestupem mezi sebou. Napadený letoun po upozornění z druhého stroje ihned zahájil utaženou klesavou zatáčku s maximálním přípustným přetížením do strany, ze které byla zteč vedena. Tak se mohlo stát, že piloti MiGu-21 US, kteří se stali cílem čtveřice Phantomů přímo nad vlastním letištěm dokázali uniknout před šesti postupně odpálenými Sidewindery6.

Z doby vietnamské války se traduje také historka o MiGu-17, který si zpátky na základnu přivezl nevybuchlý Sidewinder zapíchnutý do ocasních ploch a ten pak posloužil při vývoji řízených střel R-3 a jejich modifikací R-3S/R-137.

Ještě během vietnamské války vznikly verze AIM-9G/H pro USN a AIM-9J/P pro USAF. Při výrobě naváděcích a řídicích soustav těchto variant již byly použity téměř výlučně polovodičové součástky.

Výše popsané nedostatky však byly odstraněny až s příchodem třetí generace v podobě AIM-9L, jejíž vývoj opět společně financovaly letectvo a námořnictvo. Řízená střela AIM-9L je již účinná i proti rychlým a prudce manévrujícím cílům. Může být odpálena ze všech úhlů a kursů a je použitelná jak v manévrovém boji, tak při přepadech na střední vzdálenost.

Při vývoji AIM-9L, na němž se podílely firmy Ford a Raytheon, se kladl důraz zejména na citlivost samonaváděcí hlavice a účinek bojové hlavice. Sidewinder verze L sice vychází z modifikace AIM-9H, ale většina systémů je pojata zcela nově. AIM-9L má citlivější infračervený samonaváděcí systém s čidlem ze slitiny cínu a india, chlazený plynem z tlakové lahve umístěné uvnitř střely. Nová je také bojová hlavice a raketový motor se sníženou kouřivostí. Zavedení do sériové výroby předcházely náročné zkoušky, při kterých se poprvé střílelo na terč ze všech úhlů, s důrazem na střelbu ze vstřícného kursu.

Mimo USAF, USN a USMC zvolilo AIM-9L jako standardní výzbroj také britské letectvo a námořnictvo a po nich také letectva většiny států NATO.

První sestřely modifikací AIM-9L mají na svém kontě piloti dvou Tomcatů od VF-41 "Black Aces", kteří 19. srpna 1981 sestřelili nad zálivem Velká Syrta dva letouny Su-22 libyjského letectva. Byl to zároveň první souboj letounů s měnitelnou geometrií křídla.

O rok později se verze AIM-9L zasloužila také o první sestřel uskutečněný letounem se svislým startem a přistáním. Stalo se tak během bojů o Falklandy, když pilot 801. squadrony FAA F/Lt Paul Barton se svým Sea Harrierem sestřelil 1. května 1982 argentinskou Mirage IIIEA pilotovanou Tenientem Carlosem Peronou.

Nejmodernější verzí zavedenou do výzbroje je AIM-9M, která se dočkala svého praktického použití při operaci Desert Storm, kdy s nimi bylo sestřeleno celkem 12 iráckých letadel.

Německá firma BGT vyvíjí pod označením AIM-9JULI konverzní sadu pro modernizaci naváděcí a řídící soustavy verzí AIM-9J, a P na standard AIM-9L.

Zavedení nové řízené střely R-73 (v kódu NATO AA-11 Archer), která má stejné a v některých ohledech i lepší parametry než AIM-9, do výzbroje Ruska a ostatních států východního bloku přineslo před odpovědné vojenské činitele a výrobce Sidewinderů problém jak modernizovat stávající zbraňový systém na úroveň druhé poloviny 90. let tak, aby stačil na výkony svého východního konkurenta.

Zatímco představitelé USAF preferují zcela novou konstrukci řízené střely krátkého dosahu, mají odborníci Navy mínění, že je potřeba modernizovat původní osvědčenou konstrukci. Do tohoto programu se zapojili všichni hlavní dodavatelé a výsledkem je několik projektů. Projekt Box Office je výsledkem snahy firmy Raytheon a jeho produktem je 8 kusů Sidewinderu s řídicími ocasními ploškami, zatímco AIM-9 se zkrácenými řídicími ploškami nad stabilizátory byl testován v programu s kódovým jménem Boa - M. Jiný "černý" program s označením Top Hat zahrnoval vývoj nové naváděcí hlavice firmy Hughes schopný montáže na původní tělo AIM-9. Konsorcium Martin Marrieta na základě vlastních financí vyrábí prototyp multispektrální naváděcí hlavice, který bude moci být použit na AIM-9X.

Stručný popis AIM-9J

Tělo střely je vyrobeno z lehkých slitin. V přední části jsou čtyři řídicí plošky a v zadní čtyři stabilizační křidélka. Mimo to se střela skládá z naváděcí a řídicí části, bojové hlavice, nárazového zapalovače, přibližovacího zapalovače a raketového motoru. Za řídicími ploškami je elektrický propojovací kabel, který spojuje střelu s letounem po jejím připevnění na odpalovací zařízení a předává naváděcí hlavici střely prvotní informace o poloze cíle.

Řízená střela AIM-9J je přibližně 3 000 mm dlouhá, o průměru 130 mm a s rozpětím stabilizačních křidélek 560 mm. Celková hmotnost střely je 77 kg, z toho hmotnost bojové hlavice činí 11,4 kg.

Funkční popis řízené střely AIM-9 Sidewinder

AIM-9 Sidewinder je nadzvuková řízená střela vzduch-vzduch, naváděná na cíl jeho infračerveným vyzařováním. Bojová hlavice exploduje po střetu s cílem nebo při průletu v jeho blízkosti.

Při zachycení cíle je pilotovi vydán do sluchátek akustický signál. Nejdříve nízké vrčení, jehož intenzita se postupně zvětšuje, když je střela skutečně zaměřena na cíl.

Když se cíl dostane do vzdálenosti vhodné k odpálení střely, aktivuje pilot obvody odpalu a následují další činnosti. Je zažehnut plynový generátor, který pohání alternátor. Ten vytváří napájecí napětí pro naváděcí a řídicí část střely. Dále dochází k odemknutí čidla střely, které je do té doby zafixováno v ose střely. Po jeho odaretování sleduje čidlo cíl.

Když alternátor vytvoří požadované napájecí napětí, obvod v odpalovacím zařízení sepne relé odpalu, které spojí kontakty zažehující raketový motor, aktivuje termické baterie v přibližovacím zapalovači a následuje odpal.

Po odpalu jsou řídicí plošky po dobu prvních 0,5 sekundy urychlování blokovány a na řídicí povely naváděcí hlavice nereagují. Do doby potřebné k dosažení stability letu se střela pohybuje po balistické křivce v ose záměrné. Po odjištění řídicích plošek se střela začne natáčet do střetného kursu podle signálů naváděcí hlavice. Střela je v této fázi letu naváděna na cíl metodou proporcionálního sblížení a je nepřetržitě urychlována raketovým motorem. Proporcionální metoda spočívá v tom, že střela se ve všech bodech trati snaží udržovat rovnoběžnou záměrnou s cílem. Nevýhodou této metody je, že při malé vzdálenosti od cíle jsou úhlové rychlosti sblížení velké a u starších verzí stačil prudký manévr cíle k tomu, aby unikl ze zorného pole střely.

Po dosažení patřičné rychlosti je odjištěna setrvačnostní pojistka, ale elektrické obvody se spojí pouze v případě, že je dosaženo minimální vzdálenosti mezi střelou a cílem. V tom případě je bojová část aktivována. Bojová hlavice detonuje po střetu s cílem. Pokud nedojde k přímému zásahu, ale střela proletí v blízkosti cíle, vyšle přibližovací zapalovač signál k odpalu bojové hlavice.

Pokud dojde k selhání raketového motoru a není dosaženo patřičné rychlosti před dosažením minimální vzdálenosti mezi střelou a cílem, dojde k zajištění bojové hlavice. Jestliže střela po odjištění mine cíl, samodestrukční obvody odpálí hlavici střely.

Poznámky:

1) NOTS byl později přejmenován na Naval Weapons Center - NWC

2) Mechanický komplex pračky kombinované se stolním radiopřijímačem.

3) Z firmy Philco se později stala společnost Ford Aerospace & Communications Corp. a po dobu více než třiceti let byla tato společnost nejdůležitějším dodavatelem pro výrobu a modernizaci naváděcích hlavic a zajišťovala servis a technickou podporu každého uživatele Sidewinderů.

4) Firma BGT vyrobila od roku 1960 do současnosti více než 30 000 kusů Sidewinderů včetně pozemního zabezpečení. Její dodávky směřovaly do 11 evropských států NATO.

5) Dalším vývojem vznikly také pozemní varianty pro US Army (MIM-72 Chaparral) a protiradiolokační AGM-122 Sidearm, které však přesahují rámec tohoto článku.

6) Událost se stala 11. září 1972 a osádku MiGu tvořil sovětský instruktor spolu s vietnamským žákem. Jejich protivníky byly s velkou pravděpodobností Phantomy F-4J od VMFA-333 z letadlové lodi USS America. Vzhledem k nedostatku paliva se nakonec osádka katapultovala jen malou chvíli předtím, než byl MiG zasažen dalším Sidewinderem. (viz. Černyšev, A., Ogoň nad Vietnamom, časť V., Aerochobby 4/1994.)

7) Ve skutečnosti se tak stalo již ve druhé polovině padesátých let, kdy se Sidewinder dostal do SSSR z Číny. O tom, že tento vývoj připomínal spíše slepé kopírování, svědčí i fakt, že řízené střely AIM-9, které se do ČSSR dostaly spolu s letounem F-5E z Vietnamu, padly jako ulité do truhlíků pro rakety R-3.

Prameny:

1. GUNSTON, B., The AAM Story, Part Three, Air International, February, 1987

2. JANE'S Weapon Systems 1988 - 89, Jane's Information Group, Coulsdon, Surrey, 1988

3. KROULÍK, J. - RŮŽIČKA, B., Vojenské rakety, Praha, 1985

4. LAKE, J., McDonnell F-4 Phantom, Spirit in the Skies, London, 1992

5. MORSE, S., Gulf Air War Debrief, London, 1991

6. POPELÍNSKÝ, L. - KODEŠ, V., Střelecká a raketová výzbroj letadel, Praha, 1997

7. RICHARDSON, D., AAMs for the Future, Interavia, November, 1992

8. RICHARDSON, D. - BUTOWSKI, P., Air-to-Air Missile Directory, October, 1993

9. ROBERTS, M., The Illustrated Directory of the United States Air Force, New York, 1989

10. SHAW, D., Life Beyond Sidewinder, Defense News, Marketing Supplement, August, 1995

11. SVOBODA, O., KUSÁK, J., Vojenské rakety, AIM-9B Sidewinder 1A, Letectví a Kosmonautika 5/1967

12. Propagační materiály firem Bodenseewerk Gerätetechnik GmbH a Loral Aeronutronics

13. Sdělení pana Jörg Sorga, zástupce firmy Bodenseewerk Gerätetechnik GmbH, ze dne 17. června, 1995