פיתוח מערכות לוחמה אלקטרונית ברפאל
"וּ ְב ַת ְחבּוּלוֹת ֲע ֵשה ִמ ְל ָח ָמה" (משלי כ', י"ח)
ד”ר יואל צפירהתועלת המופקת משימוש במערכות לוחמה אלקטרונית (ל”א) בעימותים צבאיים באה לידי ביטוי כבר במלחמת העולם השנייה. במערכה המכונה “הקרב על בריטניה” נחסכו חייהם של אלפי אזרחים ונמנעו נזקים עצומים ברכוש כאשר כתוצאה מהפעלת חסימות ל”א חכמות כנגד המפציצים הגרמניים ביוני 1942 ירד אחוז הפגיעות במטרות על אדמת בריטניה ל- 13% בלבד לעומת 50% לפני כן, בטרם הבריטים המציאו ויישמו את שיטת הל”א הזאת.
דוגמה נוספת לתועלת של מערכות הל”א ניתן להביא ממלחמת יום הכיפורים. בעקבות פיענוח מזורז של מערכות שלל של האויב, כדוגמת מערכות טילי קרקע-אוויר מסוג SA-3, פותחה ברפאל והוכנסה לשימוש חיל האוויר מערכת הגנת ל”א עבור מטוסינו שתוקפים אזורים מוגני טילים (אמ”טים) של האויב. כתוצאה מכך פחת בממוצע פי עשרה שיעור היפגעות מטוסינו מטילי האויב. כך, בתקיפת אמ”ט על ידי 30 גיחות של מטוסינו ללא הגנת ל”א הצליח האויב להפיל 10 מטוסים ואילו במקרה של שילוב הגנת ל”א – הופל מטוס אחד בלבד!
אז מהי לוחמה אלקטרונית ואיך היא פועלת?
באופן כללי ניתן להגדיר את הלוחמה האלקטרונית כעוסקת בתחומים הבאים:
התקפה – ניצול הספקטרום האלקטרומגנטי על מנת לפגוע בכשירות המבצעית של מערכי ומערכות האויב עד להוצאתם מכושר פעילות מבצעית;
שיבוש – ניצול הספקטרום האלקטרומגנטי לשיבוש מערכות ל”א התקפיות של האויב;
הגנה – חיסון של ציוד, מכשור, מתקנים וצוותים שלנו מפני התקפות ל”א של האויב.
פעילות הל”א הינה מחזורית: לכל אמצעי חדש, מפתח הצד הנפגע אמצעי-נגד, וחוזר חלילה. פעילות מחזורית זו הינה מאתגרת מאוד, אך מצד שני גם “בלתי נגמרת”.
ראשית דרכו של פיתוח ל”א ברפאל
הרעיון להכניס את תחום הלוחמה האלקטרונית (ל”א) כקו פעילות מחקרית ופרויקטית עצמאי ברפאל החל עוד בשנות השישים של המאה הקודמת.
כבר בראשית הדרך התגלה קושי בלתי צפוי, שנבע מעצם המאפיינים של מערכות הל”א: בניגוד לטילים ולנשק מקובל אחר, שפגיעתם במטרה נראית לעין, לא ניתן להדגים בניסוי מערכת ל”א פגיעה במטרה, כי שום דבר אינו מתפוצץ ושום מטרה לכאורה אינה נפגעת. מכאן עולה השאלה מהי תועלתן של מערכות הל”א וכיצד ניתן להעריך אותה?
לסוגיה זו התייחס מי שהיה בזמנו קצין קשר ראשי, נספח צה”ל בוושינגטון ולימים מנכ”ל רפאל ומנכ”ל משרד הביטחון, ישעיהו (יישי) לביא שכתב בין היתר: לביא שכתב בין היתר:
“הפעולה במדיום חדש- של האנרגיה האלקטרונמגנטית- עדיין לא התקבלה בצה”ל כממד רביעי של לוחמה בנוסף לממדים הקלאסיים של יבשה, אוויר וים.. הקשיים בהכרה באמצעי אלקטרוני כנשק, ולא כגורם מסייע, נעוצים לדעתי בעובדת היות הנשק והאפקט של רעיון מופשט- שאי אפשר להיווכח וישירות על ידי אחד מחושי האדם, אלא על ידי “אמצעי תרגום” כגון מקלטים, אמצעי תצוגה וכו”.”
היה אפוא צורך להשקיע מאמצים ניכרים בשכנוע מקבלי ההחלטות, גם במערכת הפנימית ברפאל וגם אצל הגורמים המאשרים תקציבים והתקשרויות במשרד הביטחון, בחשיבותה ובתועלתה לצה”ל של פעילות בתחום הל”א בישראל בכלל, וברפאל בפרט.
הרמה המקצועית הגבוהה שאליה הגיעה רפאל כבר בשנות השישים הקנתה לה באותה תקופה יתרון תחרותי על פני מוסדות פיתוח אחרים וסייעה בשכנוע מזמינים בכוח ובפועל למסור דווקא לנו את הזמנותיהם. ב- 1964 החליט ראש תחום תג”ם-מכ”ם, בעידודו ובתמיכתו של מנהל רפאל דאז , מר מוניה מרדור, להזמין לביקור ברפאל את רס”ן יוסף נאור, מי שהיה אז ראש מדור ציוד ל”א במפקדת חיל האוויר וחלוץ-יוזם של פעילות הל”א בחיל. נאור וצוותו התרשמו מהכושר ומהכישורים של רפאל בנושאי מיקרוגלים, קומוניקציה, מחשבים, תג”ם-מכ”ם ואחרים. נאור השתכנע שראוי לנסות ולהזמין אצלנו פרויקטי ל”א שעמדו באותה עת על הפרק בחיל האוויר.
אחת הסיבות העיקריות שהניעו את רס”ן נאור לשקול את הזמנת הפרויקטים בתחום הל”א ברפאל הייתה היחשפותו בביקור לקשת הרחבה של תשתיות טכנולוגיות שפותחו ונבנו במחלקות קומוניקציה, תג”ם-מכ”ם ומחשבים, כגון: רכיבים מודפסים רחבי סרט, רכיבי – (SAW ( Surface Acoustic Waves , תת-מערכות שידור וקליטה, עיבוד אותות, Spread Spectrum, כמו גם התשתית בתחום האלקטרומגנטיות – אנטנות מתקדמות, נושאי התפשטות גלים, תאימות אלקטרומגנטית, ובשטח מחשבים – מערכות חישוב מתקדמות, תוכנה ועוד.
בשלהי 1964 ערכו ראש תחום תג”ם-מכ”ם וד”ר יעקב זיו ביקורי גומלין בח”א, ובמסגרתם נדונו גם נושאי פיתוח בתחומי הל”א.
- חסימת מערכת פיקוד של הטיל SA-2. מערכת זו מבוססת על שידור צופן מסובך שלא היה ידוע על כל פרטיו. העבודה חייבה מחקר מערכת, במטרה לפענח תחילה את השיטה שבשימוש ולאחר מכן להציע שיטת חסימה יעילה.
- הטעיית מכ”ם עקיבה מאיר של מערכת הטיל SA-2. מוצע לתכנן ולבנות מערכת המכונה Range Gate Stealer – RGS שבאמצעותה ניתן יהיה להוציא את המכ”ם העוקב אחר הטיל והמטרה ממצב “נעילה” ולאלצו לעבור למצב “חיפוש” ועל ידי כך לשבש את פעילותו ולמנוע ממנו להנחות את הטיל אל עבר המטרה.
- פיתוח ובניית חוסמים מוטסים כנגד מערכות מכ”ם וקשר בתחומי תדר שונים מ-70 עד 200 מגה-הרץ ובהספקים מ- 50 ועד 500 ואט.
יש לציין שבמקביל לפיתוח הקשרים עם חיל האוויר, פותחו בשטח הנעה של רפאל, במחצית השנייה של שנות השישים, אמצעי לוחמה אלקטרונית פסיביים-מתכלים עבור ספינות חיל הים, שסופקו והותקנו בסטי”לים והגנו עליהם במלחמת יום כיפור באופן מוחלט מפני כ- 60 טילי ים-ים מונחי מכ”ם שירו עליהם המצרים. זאת על ידי רקטות אשר פיזרו מוץ להטעיית הטילים ששוגרו על ידי האויב כנגד ספינותינו.
הקמת תשתית הסימולציה של לוחמה אלקטרונית (סמל”א)
במאמצינו לזכות בהכרה בערך המבצעי של עבודתנו בתחום הל”א, סייעו לנו באופן משמעותי מתקני סימולציה של ל”א שנרכשו בארה”ב והוקמו כיחידה נפרדת ברפאל – שטח סמל”א (אשר לימים הפך למוקד ידע לאומי) וכמובן הצלחות מבצעיות וכושר תגובה מהירה לאיומים בלתי צפויים שבאו לידי ביטוי, לדוגמה, בפיענוח שלל. בעבודה “סביב השעון” פוענח שלל על ידי רפאל וחיל האוויר עוד במהלך המלחמה, ותוצאות הפיענוח אפשרו לנו לפתח אמצעי נגד מתוחכם ויעיל בתגובה מהירה (ראה איורים 1,2).
סמל”א אפשרה לבדוק את האפקטיביות של מערכות ל”א שונות על ידי סימולציית תרחישי קרבות תוך שילוב מכלולים בנויים עם דימוי ירי טילים והטסת מטוסים באמצעות תוכנה ייעודית שפותחה בסמל”א.
חשיבות הכרת האיום ופיתוח מערכת ל”א מותאמת כנגדו!
כפי שהדבר נכון לגבי כל סוגי הלוחמה, כך גם כשמדובר בל”א – הצלחת הפעילות מותנית, בראש ובראשונה, במודיעין איכותי, מקיף ומדויק ככל שניתן להשיגו, כאשר כאן הכוונה היא כמובן למודיעין המתייחס למערכות שפועלות בתחום הספקטרום האלקטרומגנטי (א”מ):
- לגבי מערכות התקשורת, פעילות המודיעין מכונה Communications Intelligence-Comint
- לגבי מערכות מכ”ם, זע”ט, טילים, פעילות המודיעין מכונה Electronic Intelligence-Elint
להשלמת התמונה ראוי עוד לציין שבשנים האחרונות צמחה והתרחבה פעילות הל”א, הקיפה תחומים נוספים וקיבלה כינויים מורחבים. המידע הדרוש למפתחי מערכות הל”א רחב בהרבה ממה שמספקת ידיעת החתימות הא”מ של האותות, ודרוש מידע גם על האופן שבו כל מערכת טילי קרקע-אוויר של האויב מעבדת את האותות ומפיקה מהם את הפונקציות הדרושות לביצוע משימתה המבצעית. למשל, מערכת הנחיה של טיל מונחה בשיטה אלקטרומגנטית מיישמת שיטת עקיבה שכוללת, כאמצעי הגנה בפני ל”א, מה שמכונה “חלונות”: “חלון הטווח” ו/ או “חלון המהירות”. חלונות אלה מֵגנים על חוג העקיבה בפני הפרעות הל”א שמולו, אשר נועדו לשבש את יכולת פגיעתו במטרה.
על מנת לפתח שיטת ל”א שתצליח לחדור דרך ה”חלונות” ולשבש על ידי כך את חוג העקיבה של מערכת האויב, דרושה הכרת מרב פרטיה הטכניים של מערכת זו. תיאור הממחיש את פעולתה של מערכת הל”א, שפיתוחה מבוסס על המידע שהוזכר לעיל ושמצליחה “לכופף” את מסלול הטיל כך שתימנע פגיעתו במטוס שלנו, מובא באיור 2.
רפאל נהגה לאמץ את הפסוק: “ובתחבולות עשה מלחמה” כמאפיין את פעילותנו בתחום הפיתוח והייצור של מערכות שנועדו לספק את צורכי הביטחון של המדינה. אין משפט המתאים יותר על מנת לאפיין את פעילות הל”א ובמיוחד את זו שהתנהלה ומתנהלת גם בימינו אלה ברפאל.
“הרמה המקצועית הגבוהה שאליה הגיעה רפאל כבר בשנות השישים הקנתה לה באותה תקופה יתרון תחרותי על פני מוסדות פיתוח אחרים וסייעה
בשכנוע מזמינים בכוח ובפועל למסור דווקא לנו את הזמנותיהם”
